Soluções de porcentagem: o que são, tipos e exemplos

As soluções percentuais são aquelas cuja concentração de soluto é expressa por 100 mL de solução. Por exemplo, uma solução em percentagem de 5 g / 100 ml é equivalente à expressão a 5% (p / v). Assim, suas concentrações são expressas com o uso de porcentagens.

Há muitas maneiras de expressar a concentração de um soluto em uma solução. Entre eles estão a molaridade, que indica a concentração do soluto como o número de moles por litro de solução; a molalidade, moles de soluto entre quilograma de solvente; e normalidade, equivalentes de soluto entre litro de solução.

A concentração de um soluto também pode ser expressa como uma porcentagem. É a maneira mais simples de expressar concentração, uma vez que não requer cálculos ou conhecimento de certos parâmetros como o peso molecular do soluto, seu peso equivalente ou as características de sua dissociação iônica.

Bebidas alcoólicas são exemplos de soluções percentuais. Em seus rótulos especificam o grau de álcool, que não é mais do que sua concentração expressa por 100 mL do líquido na garrafa. Quanto maior o grau alcoólico, mais intensos serão seus efeitos no organismo.

Quais são as soluções percentuais?

As soluções ou soluções percentuais indicam a quantidade de um soluto dissolvido por cem partes de solução. Este tipo de concentração expressiva de soluções é freqüentemente usado em produtos comerciais, para indicar sua composição química. No entanto, é de pouca utilidade nos laboratórios de ensino e pesquisa.

Tipos de soluções de porcentagem

Porcentagem de massa - volume

Indica a massa do soluto dissolvido em 100 cm3 de solução. A expressão matemática para o cálculo dessa concentração é:

% m / v = (massa de soluto em g / volume da solução em cm3) x 100

Massa - Porcentagem de Massa

Indique a massa de soluto contida em 100 g de solução. A massa é uma propriedade que não varia com a temperatura ou pressão, por isso esta forma de expressar a concentração é preferida nos relatórios de análises químicas. A expressão matemática para seu cálculo é:

% m / m = (massa do soluto em g / massa da solução em g) x 100

Porcentagem de volume - volume

Indica o volume de um líquido dissolvido em 100 ml de solução. Os líquidos devem ser miscíveis e deve ser possível corrigir as alterações dos volumes que podem ocorrer quando os líquidos são misturados. A expressão matemática para seu cálculo é:

% v / v = (volume do soluto em cm3 / volume da solução em cm3) x 100

Exemplos

Exemplo 1

Prepara-se uma solução de cloreto de potássio (KCl) misturando 10 g do composto com 120 g de água. Expresse a concentração da solução em% m / m.

A massa do soluto corresponde a 10g de KCl, e a do solvente, 120g de água. Somando ambas as massas obtemos a da solução: 130g. Portanto, basta aplicar a equação matemática:

% KCl m / m = (10 g KCl / 130 g de solução) x 100

7, 69

Exemplo 2

50 cm3 de ácido acético a 100% (CH3COOH) são misturados com 130 cm3 de água. Qual será a porcentagem de ácido acético v / v

Da mesma forma que no exemplo anterior, o volume da solução deve ser obtido pela adição dos volumes do soluto e do solvente. Assim, o Vsol é (50 + 130) cm3, e o% v / v portanto:

% ácido acético v / v = (50 cm3 / 180 cm3) x 100

27, 77% v / v

Exemplo 3

É desejável preparar 1 L de uma solução de glicerina a 8% v / v em álcool. Encontre o volume de glicerina e álcool na solução.

Usando a porcentagem você pode determinar quanto glicerina é dissolvida na garrafa de 1L:

Volume de glicerina = (8 cm3 / 100 cm3) x 1000 cm3

80 cm3

Lembre-se que 1L de solução é igual a 1000cm3 ou 1000mL. Uma vez obtidos os 80 cm3 de glicerina, estes devem ser reduzidos ao volume total de solução para saber quanto de álcool foi usado na preparação:

Volume de álcool = 1000 cm3 - 80 cm3

Exemplo 4

Dissolva 8 g de parafina em 50 ml de glicerol, que tem uma densidade de 1, 26 g / cm3. Encontre a concentração de parafina em glicerol em% m / m.

Os dados de densidade permitem determinar quanto pesa um líquido. Com esse valor, você pode calcular a massa de glicerol usada nessa solução de porcentagem:

Massa de glicerol = volume de glicerol x densidade de glicerol

Massa de glicerol = 50 cm3 x 1, 26 g / cm3

63 g

Para calcular o% m / m é necessário apenas dividir a massa de parafina entre a massa total da solução:

Massa de parafina em 100 g de glicerol = (8 g / 63 g) x 100 g

12, 70

Ou seja, para cada 100g de solução, há 12, 70g de parafina.

Exemplo 5

Uma solução concentrada de NaOH a 28% m / m tem uma densidade de 1, 15 g / cm3. Encontre os gramas de NaOH presentes em um litro de reagente.

Para aproveitar o% m / m, você precisa expressar a solução em massa. Mais uma vez, sua densidade permite calcular:

Massa reagente = volume x densidade

1000 cm3 x 1, 15 g / cm3

1150 g

Portanto, a massa de NaOH na solução é:

Massa de NaOH em 1000 cm3 = (28 g / 100 g) x 1150 g

322 g

Exemplo 6

400 mL de NaCl a 10% m / v são misturados com 600 mL de NaCl a 5% m / v. Encontre a concentração da solução resultante, expressando-a em% m / v.

Duas soluções são misturadas para originar uma terceira. Todos os três têm em comum o soluto NaCl. Portanto, você deve calcular a massa do sal que foi obtida das duas primeiras soluções:

Massa de solução de NaCl 1 = volume 1 x concentração 1

400 cm3 x (10 g / 100 cm3)

40 g

Massa de solução de NaCl 2 = volume2 x concentração2

600 cm3 x (5 g / 100 cm3)

30 g

E o volume total ao misturar as duas alíquotas (assumindo que sejam aditivos) é:

Misture volume: 400 mL + 600 mL

1000 mL

Ou seja, em 1L de solução há 70g de NaCl (30 + 40). Então, para calcular a porcentagem% m / m, você deve expressar em vez de 1L por 100mL de solução:

Massa de NaCl em 100 cm3 = (70 g / 1000 cm3) x 100 cm3

7 g